Bé gi¸o dôc vµ ®µo t¹o Tr−êng ®¹i häc giao th«ng vËn t¶i L¸ng Th−îng, §èng §a, Hµ Néi ooOoo B¸o c¸o tæng kÕt khoa häc vµ kü thuËt §Ò tµi kc 03.21 Nghiªn cøu øng dông c«ng nghÖ tù ®éng ho¸ trong ®iÒu hµnh vµ qu¶n lý hÖ thèng giao th«ng ®« thÞ PGS. Lª Hïng L©n 5855 05/6/2006 Hµ Néi, 12/2005 B¶n th¶o viÕt xong 12/2005 Tµi liÖu nµy ®−îc chuÈn bÞ trªn c¬ së kÕt qu¶ thùc hiÖn §Ò tµi cÊp Nhµ n−íc, m· sè KC.21 D2-3-DSTG Danh s¸ch c¸n bé khoa häc chÝnh tham gia thùc hiÖn ®Ò tµi (KÌm theo QuyÕt ®Þnh sè 13/2004/Q§-BKHCN ngµy 25/5/2004 cña Bé trëng Bé Khoa häc vµ C«ng nghÖ) 1. Tªn §Ò tµi: “Nghiªn cøu øng dông c«ng nghÖ tù ®éng ho¸ trong ®iÒu hµnh vµ qu¶n lý hÖ thèng giao th«ng ®« thÞ” M· sè: KC. Thuéc Ch¬ng tr×nh (nÕu cã): KC.
Thêi gian thùc hiÖn: 01/2004 – 12/2005 4. C¬ quan chñ tr×: Trêng §¹i häc Giao th«ng VËn t¶i 5. Bé chñ qu¶n: Bé Gi¸o Dôc vµ §µo T¹o 6. Danh s¸ch t¸c gi¶: TT Häc hµm, häc vÞ, hä vµ tªn C¬ quan c«ng t¸c Ch÷ ký 1 PGS.
Lª Hïng L©n Trêng §¹i häc GTVT 2 Th. NguyÔn Trung Dòng Trêng §¹i häc GTVT 3 TS. NguyÔn Thanh H¶i Trêng §¹i häc GTVT 4 Th. NguyÔn §øc Kiªn Trêng §¹i häc GTVT 5 KS.
§Æng Quang Th¹ch Trêng §¹i häc GTVT 6 Th. NguyÔn V¨n TiÒm Trêng §¹i häc GTVT 7 Th.S Lª ThÞ TuyÕt Nhung Trêng §¹i häc GTVT 8 KS. L¹i M¹nh Dòng Trêng §¹i häc GTVT 9 KS. NguyÔn V¨n B×nh Trêng §¹i häc GTVT 10 ThS.
NguyÔn Thanh Ch¬ng Trêng §¹i häc GTVT Thñ trëng c¬ quan chñ tr× ®Ò tµi (Hä, tªn, ch÷ ký vµ ®ãng dÊu) K/T hiÖu trëng Phã hiÖu trëng PGS. TrÇn TuÊn HiÖp §Ò tµi KC.21 Tãm t¾t VÊn ®Ò giao th«ng ®« thÞ trong n−íc hiÖn ®ang lµ vÊn ®Ò hÕt søc nh¹y c¶m vµ bøc xóc cña x· héi. §Ó c¶i thiÖn ®−îc m«i tr−êng giao th«ng cã hai nhãm biÖn ph¸p chÝnh: ®ã lµ më réng c¬ së h¹ tÇng vµ t¨ng c−êng c«ng t¸c qu¶n lý, ®iÒu hµnh. Môc tiªu cña §Ò tµi lµ nghiªn cøu ra mét gi¶i ph¸p vÒ hÖ thèng qu¶n lý, ®iÒu hµnh giao th«ng thµnh phè cã tÝnh tù ®éng ho¸ vµ th«ng minh cao, gãp phÇn n©ng cao hiÖu qu¶ khai th¸c c¬ së h¹ tÇng s½n cã.
Gi¶i ph¸p nµy ®ßi hái võa mang tÝnh hiÖn ®¹i, kÕt hîp ®−îc c¸c thµnh tùu míi cña khoa häc c«ng nghÖ trªn thÕ giíi, võa mang tÝnh kh¶ thi trong ®iÒu kiÖn ®Æc thï cña hÖ thèng giao th«ng trong n−íc. Néi dung nghiªn cøu cña ®Ò tµi bao gåm: • §−a ra cÊu tróc hÖ thèng ®iÒu khiÓn giao th«ng th«ng minh; • X©y dùng phÇn mÒm m« pháng giao th«ng thµnh phè; • ThiÕt kÕ, chÕ t¹o mét sè côm thiÕt bÞ tiªu biÓu cña hÖ thèng nh− thu thËp th«ng tin vÒ dßng xe trªn ®−êng b»ng camera, thu thËp th«ng tin trªn xe trªn c¬ së c«ng nghÖ ®Þnh vÞ toµn cÇu GPS vµ tù ®éng truyÒn vÒ trung t©m, hiÓn thÞ th«ng tin cho ng−êi tham gia giao th«ng trªn xe vµ trªn ®−êng, c¸c phÇn mÒm qu¶n lý, ®iÒu khiÓn ë trung t©m, … TÝnh míi cña ®Ò tµi lµ ë chç: lÇn ®Çu tiªn ë ViÖt Nam ®−a ra mét m« h×nh hÖ thèng qu¶n lý, ®iÒu hµnh giao th«ng thµnh phè th«ng minh, c¸c s¶n phÈm cña ®Ò tµi ®Òu sö dông c¸c c«ng nghÖ míi trªn thÕ giíi vµ lµ lÇn ®Çu tiªn ®−îc thiÕt kÕ, chÕ t¹o ë ViÖt Nam. TÝnh ®éc ®¸o cña ®Ò tµi lµ hÖ thèng cã tÝnh ®¬n gi¶n, kh¶ thi mµ ®¶m b¶o ®−îc tÝnh tù ®éng ho¸ cao, cã cÊu tróc khÐp kÝn vµ ph©n cÊp. Bé m«n §iÒu khiÓn häc-§¹i häc GTVT, Tel(04.21 Môc lôc Ch−¬ng I Lêi më ®Çu.11 Ch−¬ng II HÖ thèng ®iÒu khiÓn giao th«ng ®« thÞ .1_ Tæng quan vÒ c¸c hÖ thèng qu¶n lý vµ ®iÒu hµnh giao th«ng ®« thÞ trªn thÕ giíi.1_ HÖ thèng ®iÒu khiÓn giao th«ng thµnh phè Zurich, Thuþ sÜ.2_ C¸c trung t©m ®iÒu hµnh giao th«ng ë Mü (Houston, Los Angeles, Minesota, Chicago, Seattle, Phoenix, Destroit, San Antonio, Atlanta, Milwaukee).1_ C¸c trung t©m ®iÒu hµnh ®−êng bé.2_ C¸c trung t©m ®iÒu khiÓn tÝn hiÖu giao th«ng.3_ C¸c trung t©m ®iÒu hµnh vËn t¶i transit.3_ §iÒu khiÓn vµ ®iÒu hµnh giao th«ng thµnh phè (UTMC) ë Anh.4_ HÖ thèng giao th«ng th«ng minh ë thµnh phè Lu©n ®«n.5_ HÖ thèng ®iÒu hµnh giao th«ng ë thµnh phè Munich.6_ C¸c dù ¸n ITS ë Canada.7_ C¸c hÖ thèng giao th«ng th«ng minh ë Ailen.8_ HÖ thèng giao th«ng th«ng minh ë NhËt b¶n.9_ Qu¶n lý, ®iÒu hµnh giao th«ng ë Singapore.10_ HÖ thèng ®iÒu hµnh giao th«ng ë B¾c kinh.2_ C¸c hÖ thèng qu¶n lý ®iÒu hµnh giao th«ng ®« thÞ trong n−íc .1_ Thµnh phè Hµ néi.2_ Thµnh phè Hå ChÝ Minh .3_ Thµnh phè §µ n½ng.3_ M« h×nh hÖ thèng qu¶n lý ®iÒu hµnh giao th«ng th«ng minh ®« thÞ viÖt nam.1_ S¬ ®å cÊu tróc tæng thÓ hÖ thèng.2_ C¸c nhãm thiÕt bÞ chøc n¨ng.1_ HÖ thèng gi¸m s¸t dßng xe trªn ®−êng b»ng camera.2_ ThiÕt bÞ gi¸m s¸t hµnh tr×nh xe.3_ ThiÕt bÞ hiÓn thÞ th«ng tin trªn xe.4_ Mét sè phÇn mÒm trî gióp c«ng t¸c ®iÒu hµnh vµ qu¶n lý th«ng tin.3_ Lùa chän ph−¬ng thøc truyÒn th«ng .2_ Ph−¬ng ph¸p truyÒn d÷ liÖu qua m¹ng di ®éng .3_ øng dông cña dÞch vô GPRS.4_ øng dông truyÒn d÷ liÖu sö dông ph−¬ng ph¸p GPRS .4_ M« h×nh hÖ thèng qu¶n lý ph−¬ng tiÖn VTCC.1_ Bµi to¸n qu¶n lý m¹ng l−íi c¸c ph−¬ng tiÖn giao th«ng c«ng céng.2_ M« h×nh hÖ thèng qu¶n lý vµ ®iÒu hµnh m¹ng l−íi xe buýt sö dông thiÕt bÞ ®Þnh vÞ GPS.
59 Bé m«n §iÒu khiÓn häc-§¹i häc GTVT, Tel(04.3_ X©y dùng phÇn mÒm trong hÖ thèng qu¶n lý giao th«ng c«ng céng. 64 Ch−¬ng III PhÇn mÒm m« pháng hÖ thèng Giao th«ng ®« thÞ .1_ Kh¸i qu¸t vÒ phÇn mÒm m« pháng giao th«ng .1_ Vai trß cña m« pháng trong ®iÒu khiÓn giao th«ng .2_ Ph©n lo¹i phÇn mÒm m« pháng giao th«ng.3_ C¸c chøc n¨ng c¬ b¶n cña mét phÇn mÒm m« pháng giao th«ng.4_ C¸c hµnh vi th−êng ®−îc m« pháng cña ph−¬ng tiÖn giao th«ng .5_ KÕt xuÊt kÕt qu¶ m« pháng .2_ Mét sè phÇn mÒm m« pháng giao th«ng tiªu biÓu .3_ Mét sè nhËn xÐt.4_ PhÇn mÒm m« pháng giao th«ng thµnh phè VTSIM .1_ Module x©y dùng m« h×nh m¹ng giao th«ng .2_ Module m« pháng giao th«ng .3_ KÕt qu¶ cña ch−¬ng tr×nh m« pháng .4_ Ng«n ng÷ lËp tr×nh vµ c«ng cô ph¸t triÓn.5_ Ph−¬ng ph¸p ®¸nh gi¸ ®é tin cËy kÕt qu¶ m« pháng .5_ M« h×nh ph−¬ng tiÖn giao th«ng trong phÇn mÒm VTSIM .1_ C¸c chÕ ®é ho¹t ®éng cña ph−¬ng tiÖn GT .3_ M« pháng c¬ chÕ thu thËp th«ng tin cña l¸i xe .4_ M« pháng c¬ chÕ ra quyÕt ®Þnh “vÜ m«”.1_ QuyÕt ®Þnh chuyÓn lµn tr¸i.2_ QuyÕt ®Þnh chuyÓn lµn ph¶i.3_ ChuyÓn lµn tr¸i hay b¸m theo xe phÝa tr−íc?.5_ C¸c môc tiªu vi m« .6_ Ph−¬ng tr×nh ®éng lùc vµ quü ®¹o chuyÓn ®éng cña xe trong phÇn mÒm VTSIM .7_ CÊu tróc file d÷ liÖu ch−¬ng tr×nh VTSIM .1_ Giíi thiÖu chung.2_ CÊu tróc c¸c ®èi t−îng trong m« h×nh m¹ng giao th«ng.8_ C¬ së d÷ liÖu cña ch−¬ng tr×nh VTSIM .9_ Sö dông phÇn mÒm VTSIM m« pháng hÖ thèng ®iÒu khiÓn tÝn hiÖu giao th«ng b»ng logic mê. 113 Bé m«n §iÒu khiÓn häc-§¹i häc GTVT, Tel(04.2_ CÊu tróc tæng qu¸t hÖ thèng .3_ ¸p dông trong ch−¬ng tr×nh m« pháng VTSIM.10_ PhÇn mÒm M« pháng hÖ thèng giao th«ng Hµ Néi vµ Thµnh phè. 119 Ch−¬ng IV Trung t©m ®iÒu hµnh giao th«ng .1_ VAI TRß vµ CHøC N¡NG CñA TRUNG T¢M §IÒU HµNH GIAO TH¤NG.1_ ThiÕt bÞ phÇn cøng.2_ PhÇn mÒm øng dông.3_ Ph−¬ng ph¸p kÕt nèi phÇn mÒm ®iÒu hµnh víi phÇn mÒm m« pháng hÖ thèng giao th«ng ®« thÞ.1_ Thu thËp sè liÖu vÒ t×nh tr¹ng giao th«ng theo thêi gian thùc .2_ Xö lý sè liÖu trong ch−¬ng tr×nh m« pháng.3_ KÕt qu¶ vµ mét sè nhËn xÐt .3_ M« h×nh truyÒn d÷ liÖu qua wap t¹i trung t©m ®iÒu khiÓn.
128 Ch−¬ng V ThiÕt bÞ thu thËp th«ng tin trªn xe sö dông th«ng tin ®Þnh vÞ toµn cÇu gps.1_ Giíi thiÖu kh¸i qu¸t vÒ hÖ thèng ®Þnh vÞ toµn cÇu .1_ LÞch sö kü thuËt ®Þnh h−íng.2_ Nguyªn lý ®Þnh vÞ vÖ tinh GPS.3_ Giíi thiÖu vÒ hÖ thèng ®Þnh vÞ toµn cÇu GPS .4_ C¸c th«ng sè c¬ b¶n vÒ hÖ GPS.1_ C¸c vÖ tinh trong kh«ng gian .2_ CÊu tróc tÝn hiÖu GPS.5_ Mét sè −u ®iÓm cña hÖ GPS .6_ Mét sè nhµ s¶n xuÊt m¸y thu GPS chuyªn nghiÖp.3_ H·ng INTERSTATE ELECTRONICS CORPORATION .8_ H·ng JAPAN RADIO CORPORATION.7_ Mét sè lÜnh vùc øng dông chñ yÕu cña GPS .1_ C¸c øng dông trong tr¾c ®Þa vµ b¶n ®å mÆt ®Êt .2_ C¸c øng dông trong tr¾c ®Þa vµ b¶n ®å trªn biÓn .3_ C¸c øng dông trong tr¾c ®Þa vµ b¶n ®å hµng kh«ng. 144 Bé m«n §iÒu khiÓn häc-§¹i häc GTVT, Tel(04.4_ C¸c øng dông trong ph−¬ng tiÖn giao th«ng ®−êng bé .2_ ThiÕt bÞ kiÓm so¸t hµnh tr×nh offline kiÓu hép ®en sö dông gps.2_ CÊu tróc thiÕt bÞ hép ®en GPS: .3_ ThiÕt kÕ chi tiÕt thiÕt bÞ hép ®en GPS – VeDA1: .4_ So s¸nh víi c¸c thiÕt bÞ hép ®en hiÖn nay: .3_ ThiÕt bÞ gi¸m s¸t hµnh tr×nh trùc tuyÕn.2_ C¸c tÝnh n¨ng cña thiÕt bÞ gi¸m s¸t hµnh tr×nh trùc truyÕn: .3_ ThiÕt kÕ c¸c thiÕt bÞ trong hÖ thèng gi¸m s¸t hµnh tr×nh trùc tuyÕn: .4_ So s¸nh víi c¸c thiÕt bÞ kiÓm so¸t hµnh tr×nh trùc tuyÕn hiÖn nay:. 161 Ch−¬ng VI M« h×nh thiÕt bÞ thu thËp th«ng tin vµ ®¸nh gi¸ tr¹ng th¸i dßng giao th«ng.1_ ph©n tÝch c¸c gi¶i ph¸p ®¸nh gi¸ dßng giao th«ng vµ viÖc sö dông c«ng nghÖ xö lý ¶nh trong ®¸nh gi¸ dßng giao th«ng trªn thÕ giíi .2_ Ph©n tÝch c¸c gi¶i ph¸p ®¸nh gi¸ dßng giao th«ng trªn thÕ giíi .1_ Gi¶i ph¸p sö dông c¸c chñng lo¹i thiÕt bÞ c¶m øng g¾n trªn tõng ®èi t−îng tham gia giao th«ng.2_ Gi¶i ph¸p víi thiÕt bÞ ®−îc cµi ®Æt t¹i ®−êng giao th«ng.3_ Sö dông c«ng nghÖ xö lý ¶nh trong ®¸nh gi¸ dßng giao th«ng.4_ Mét sè kü thuËt c¬ b¶n trong viÖc gi¸m s¸t giao th«ng b»ng c«ng nghÖ xö lý ¶nh trªn thÕ giíi .5_ Mét sè hÖ thèng gi¸m s¸t giao th«ng dùa trªn c«ng nghÖ xö lý ¶nh hiÖn cã trªn thÕ giíi .2_ phÇn mÒm ®¸nh gi¸ dßng giao th«ng trªn c¬ së c«ng nghÖ xö lý ¶nh.2_ Tæng quan hÖ thèng.2_ Ph¸t hiÖn vµ t¸ch ®èi t−îng.3_ NhËn d¹ng vµ b¾t b¸m ®èi t−îng .4_ ch−¬ng tr×nh .1_ Mét sè yªu cÇu kü thuËt.2_ H−íng dÉn ch¹y ch−¬ng tr×nh. 190 Ch−¬ng VII thiÕt bÞ trªn xe th«ng b¸o th«ng tin ®iÒu khiÓn tõ trung t©m.1_ TæNG QUAN CHUNG.2_ T×NH H×NH NGHI£N CøU TRONG Vµ NGOµI N¦íC.
192 Bé m«n §iÒu khiÓn häc-§¹i häc GTVT, Tel(04.3_ MôC §ÝCH, NHI£M Vô CñA THIÕT BÞ.4_ CÊU TRóC m¹ng D÷ LIÖU TRUYÒN GI÷A TRUNG T¢M Vµ THIÕT BÞ TR£N XE.2_ Ph−¬ng ph¸p truyÒn d÷ liÖu qua m¹ng di ®éng.3_ øng dông cña dÞch vô GPRS.5_ C¸C THIÕT BÞ THùC HIÖN.1_ M¸y tÝnh nhóng.2_ Bé thu tÝn hiÖu GPS.3_ Modem truyÒn th«ng GSM .